(57)【要約】    【課題】  小規模、安価な回路で受信回路の故障を検出することができる受信機を提供する。    【解決手段】  低雑音増幅器３、ミキサ４、中間周波増幅器６を具備し、前記低雑音増幅器３に抵抗２２を介して増幅作動に必要な電力を供給し、前記抵抗２２による電圧降下を検出する比較器２３を設け、該比較器２３が検出する電圧降下に対応する前記低雑音増幅器３の消費電流を求め、該消費電流値が予め設定された正常値の範囲に含まれるか、否かにより受信回路の故障を検出する様受信機を構成した。    【選択図】          図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
低雑音増幅器、ミキサ、中間周波増幅器を具備し、前記低雑音増幅器に抵抗を介して増幅作動に必要な電力を供給し、前記抵抗による電圧降下を検出する比較器を設け、該比較器が検出する電圧降下に対応する前記低雑音増幅器の消費電流値を求め、該消費電流値が予め設定された正常値の範囲に含まれるか、否かにより受信回路の故障を検出する様構成されたことを特徴とする受信機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は携帯電話等無線システムに於ける無線基地局としての受信機、特に受信回路の故障、異常を検出する機能を具備する受信機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話等の無線システムに於いては所要箇所に無線基地局として受信機が設置される。
【０００３】
従来の受信機について図４により説明する。
【０００４】
図４は従来の故障、異常検出機能を有する受信機の受信回路（ＲＸ）の概略構成を示している。
【０００５】
アンテナ１がケーブル２を介して低雑音増幅器（ｌｏｗ  ｎｏｉｓｅ  ａｍｐｌｉｆｉｅｒ；ＬＮＡ）３に接続され、該低雑音増幅器３にミキサ４、受信信号減衰フィルタ５、中間周波増幅器（ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ  ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  ａｍｐｌｉｆｉｅｒ；ＩＦＡＭＰ）６、自動利得制御増幅器（ａｕｔｏｍａｔｉｃ  ｇａｉｎ  ｃｏｎｔｒｏｌ；ＡＧＣ）７、直交検波器８が順次接続され、該直交検波器８を介して受信機の上位信号処理部（図示せず）が接続されている。
【０００６】
前記低雑音増幅器３の前記アンテナ１側にはパイロット信号結合器９を介してパイロット信号発生器１０が接続され、前記低雑音増幅器３は所要の信号増幅を行う為、所要段の増幅器により構成され、例えば増幅器３ａ、増幅器３ｂ、増幅器３ｃが直列に接続されて前記低雑音増幅器３が構成される。前記増幅器３ｃと前記ミキサ４との間には分配器１１を介して受信信号減衰フィルタ１２が接続され、該受信信号減衰フィルタ１２にパイロット信号検波器１３が接続されている。
【０００７】
前記ミキサ４には更に受信信号の周波数を低下させる為の局部信号を発信する局部発信器（ｌｏｃａｌ  ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ；ＬＯ）１４が接続され、前記中間周波増幅器６と前記自動利得制御増幅器７の間に分配器１５を介してＲＳＳＩ検出器１６が接続され、該ＲＳＳＩ検出器１６は出力端子１７を有している。
【０００８】
受信信号に対する上記受信回路の作用を説明する。
【０００９】
前記アンテナ１より受信された無線信号は前記ケーブル２を介して前記低雑音増幅器３に入力され、増幅される。前記受信信号は前記ミキサ４で前記局部発信器１４が発信する局部信号と混成され、前記受信信号は更に前記受信信号減衰フィルタ５で中間周波の抽出及び振幅減衰を受ける。
【００１０】
周波数及び振幅の変調を受けた受信信号（ＩＦ信号）は前記中間周波増幅器６で増幅され、該中間周波増幅器６の出力信号は前記分配器１５によって前記自動利得制御増幅器７と前記ＲＳＳＩ検出器１６に分配される。
【００１１】
前記自動利得制御増幅器７に分配された前記中間周波増幅器６の出力信号は所定の強度の信号に調整され受信信号として利用可能な信号として出力される。前記ＲＳＳＩ検出器１６は前記中間周波増幅器６の出力信号を検波して該出力信号の電力を検出し対数増幅することで電圧に変換し、受信電界強度（ＲＳＳＩ値）として出力する。該ＲＳＳＩ値は前記出力端子１７から前記自動利得制御増幅器７に送信され、信号強度の調整に利用される。
【００１２】
上記受信回路の故障としては低雑音増幅器故障、ミキサ及び局部発信器の故障、中間周波増幅器故障が支配的である。
【００１３】
前記低雑音増幅器３の故障検出について説明する。
【００１４】
前記パイロット信号発生器１０は上記受信機の受信周波数以外の単一の周波数を持つパイロット信号を発生させ、該パイロット信号は前記パイロット信号結合器９を介して上記受信機の受信信号に重畳される。
【００１５】
前記パイロット信号は前記低雑音増幅器３で増幅された後、前記分配器１１により分配され前記受信信号減衰フィルタ１２を介して前記パイロット信号検波器１３で検波される。
【００１６】
前記パイロット信号検波器１３で検波された検波信号の電圧が所定の大きさより低下した場合、前記低雑音増幅器３の作動不良が原因と考えられ、前記低雑音増幅器３の故障と判断されて受信機の故障として検出される。
【００１７】
次に前記ＲＳＳＩ検出器１６による故障検出について説明する。
【００１８】
図３は前記中間周波増幅器６への所望の入力信号のレベル（入力電圧Ｖｉｎ）と、前記ＲＳＳＩ検出器１６で検出される前記ＲＳＳＩ値（出力電圧Ｖｏｕｔ）の関係を示すものであり、横軸は対数スケールになっている。入力電圧と出力電圧の関係は３つの領域に分けられ、入力電圧が低い領域（低入力領域）では出力電圧は略一定であり検出は正常には行われず、入力電圧が中程度の領域（線形領域）では出力電圧は入力電圧に対し線形に増加し正常に検出が行われ、入力電圧が高い領域（高入力領域）では出力電圧は飽和し略一定となり検出は正常には行われない。
【００１９】
図３で、ＲＸ異常値１８L は、前記低入力領域と前記線形領域の境界から所定の電圧値を隔てて前記線形領域中に設けられ、前記アンテナ１から受信されるノイズ等、前記中間周波増幅器６に常時入力するＩＦ信号のノイズ電圧の平均的な値（ノイズフロア）を示しており、ＩＦ信号のノイズ電圧（ノイズフロア）より高く、前記低雑音増幅器３、或はミキサ４のノイズ電圧より低い値に設定されている。
【００２０】
前記線形領域は前記自動利得制御増幅器７のＲＸダイナミックレンジ１９をカバーする様に設定され、該ＲＸダイナミックレンジ１９の下限値は前記ＲＸ異常値１８L と所要の電圧の幅ΔＶ１を隔てて設定される。又前記ＲＸダイナミックレンジ１９の上限値は前記線形領域と前記高入力領域の境界値から所要の電圧の幅ΔＶ２を隔てて前記線形領域に設定される。又前記線形領域と前記高入力領域の境界値は、ＲＸ異常値１８U として示され、前記低雑音増幅器３、或はミキサ４の発振等による過大なレベルの入力電圧を示しており、引続いて上位信号処理部で復調が行えなくなる値として設定される。
【００２１】
前記入力電圧が前記ＲＸ異常値１８U 以上の値をとる場合には、前記中間周波増幅器６は正常な増幅作動を行わないので前記入力電圧は異常であり、前記中間周波増幅器６の前記アンテナ１側の回路、例えば前記低雑音増幅器３や前記ミキサ４に発振等の異常が存在するか、前記アンテナ１に過大入力があったと判断される。尚、幅ΔＶ１やΔＶ２の範囲に値をとる入力電圧に対しては受信回路は正常に作動していると判定される。
【００２２】
前記入力電圧が前記ＲＸダイナミックレンジ１９の範囲にある場合には、前記入力電圧と前記出力電圧の間の線形関係から正常に増幅作動が行われるので、前記入力電圧は正常であり、前記中間周波増幅器６の前記アンテナ１側の回路は正常であると推定される。
【００２３】
前記入力電圧が前記ＲＸ異常値１８L 以下の値をとる場合には、前記中間周波増幅器６へ常時入力するノイズの平均的な電圧以下なので前記入力電圧は異常であり、前記中間周波増幅器６の前記アンテナ１側の回路に異常が存在すると判断される。このタイプの異常としては例えば、前記アンテナ１の受信回路に対する接続不良或は前記低雑音増幅器３、前記ミキサ４若しくは前記局部発信器１４のいずれかの故障による利得低下等がある。通常の故障では、信号は減衰を受けるものの、完全に遮断されることは少ない。
【００２４】
上記従来の受信機では前記低雑音増幅器３の故障検出の為、前記パイロット信号結合器９、前記パイロット信号発生器１０、前記分配器１１、前記受信信号減衰フィルタ１２及び前記パイロット信号検波器１３を必要とし、回路規模が大きくなり又コストが掛かるといった問題があった。又前記パイロット信号検波器１３は前記低雑音増幅器３全体の増幅作動を検査する為、前記増幅器３ａ，３ｂ，３ｃそれぞれの故障を個別に検出することができないといった問題があった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２５】
本発明は斯かる実情に鑑み、小規模、安価な回路により、受信回路の故障を検出することができる受信機を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００２６】
本発明は、低雑音増幅器、ミキサ、中間周波増幅器を具備し、前記低雑音増幅器に抵抗を介して増幅作動に必要な電力を供給し、前記抵抗による電圧降下を検出する比較器を設け、該比較器が検出する電圧降下に対応する前記低雑音増幅器の消費電流値を求め、該消費電流値が予め設定された正常値の範囲に含まれるか、否かにより受信回路の故障を検出する様構成された受信機に係るものである。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、低雑音増幅器、ミキサ、中間周波増幅器を具備し、前記低雑音増幅器に抵抗を介して増幅作動に必要な電力を供給し、前記抵抗による電圧降下を検出する比較器を設け、該比較器が検出する電圧降下に対応する前記低雑音増幅器の消費電流値を求め、該消費電流値が予め設定された正常値の範囲に含まれるか、否かにより受信回路の故障を検出する様構成されたので、パイロット信号発生器、パイロット信号結合器、分配器、受信信号減衰フィルタ、パイロット信号検波器が必要なくなり、受信回路の小規模化、コストの低減が図れる等の優れた効果を発揮する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、図面を参照しつつ本発明を実施する為の最良の形態を説明する。
【００２９】
図１は本発明を実施した受信機の受信回路（ＲＸ）の概略図であり、図４で示したものと同等のものには同符号を付してある。
【００３０】
アンテナ１がケーブル２を介して低雑音増幅器３に接続され、該低雑音増幅器３にミキサ４、受信信号減衰フィルタ５、中間周波増幅器６、自動利得制御増幅器７、直交検波器８が順次接続され、該直交検波器８を介して受信機の上位信号処理部（図示せず）が接続されている。
【００３１】
前記低雑音増幅器３の電源ライン２０と前記低雑音増幅器３の電源端子２１の間には抵抗２２が接続され、該抵抗２２の間の電圧降下を検出する比較器２３が前記抵抗２２に接続されている。該抵抗２２としては例えばシャント抵抗が用いられる。
【００３２】
前記ミキサ４には更に局部発信器１４が接続され、前記中間周波増幅器６と前記自動利得制御増幅器７の間に分配器１５を介してＲＳＳＩ検出器１６が接続され、該ＲＳＳＩ検出器１６は出力端子１７を有している。
【００３３】
前記低雑音増幅器３は所要段、例えば増幅器３ａ、増幅器３ｂ、増幅器３ｃが直列に接続されて構成され、信号を複数段に増幅している。前記増幅器３ａの電源端子２１ａ、前記増幅器３ｂの電源端子２１ｂ及び前記増幅器３ｃの電源端子２１ｃはそれぞれ抵抗２２ａ，２２ｂ，２２ｃを介して前記電源ライン２０に接続され、前記増幅器３ａ，３ｂ，３ｃにはそれぞれ前記抵抗２２ａ，２２ｂ，２２ｃを介して増幅作動に必要な電力が供給される様になっている。
【００３４】
前記抵抗２２ａに該抵抗２２ａによる電圧降下を検出する比較器２３ａが接続されている。同様に前記抵抗２２ｂ，２２ｃにそれぞれ比較器２３ｂ，２３ｃが接続され電圧降下が検出される。
【００３５】
前記比較器２３ａは出力端子２４ａを備え、前記比較器２３ｂは出力端子２４ｂを備え、前記比較器２３ｃ出力端子２４ｃを備え、前記出力端子２４ａ、前記出力端子２４ｂ及び前記出力端子２４ｃは前記比較器２３の出力端子２４を構成する。
【００３６】
前記アンテナ１より受信された無線信号は前記ケーブル２を介して前記低雑音増幅器３に入力され、増幅される。前記受信信号は前記ミキサ４で前記局部発信器１４が発信する局部信号と混成され、前記受信信号は更に前記受信信号減衰フィルタ５で中間周波の抽出及び振幅減衰を受ける。
【００３７】
周波数及び振幅の変調を受けた受信信号（ＩＦ信号）は前記中間周波増幅器６で増幅され、前記中間周波増幅器６の出力信号は前記分配器１５によって前記自動利得制御増幅器７と前記ＲＳＳＩ検出器１６に分配される。
【００３８】
前記自動利得制御増幅器７に分配された前記中間周波増幅器６の出力信号は所定の強度の信号に調整され受信信号として利用可能な信号として出力される。前記ＲＳＳＩ検出器１６は前記中間周波増幅器６の出力信号を検波して該出力信号の電力を検出し対数増幅することで電圧に変換し受信電界強度（ＲＳＳＩ値）として出力する。該ＲＳＳＩ値は前記ＲＳＳＩ検出器１６の前記出力端子１７から前記自動利得制御増幅器７に送信され、信号強度の調整に利用される。
【００３９】
次に本発明に於ける受信回路の故障検出について説明する。
【００４０】
図２は前記抵抗２２ａによる電圧降下（比較器検出電圧Ｖ）と前記増幅器３ａの消費電流Ｉの関係を示すものであり、前記電圧降下と前記消費電流は線形の関係となっている。前記抵抗２２ｂによる電圧降下と前記増幅器３ｂの消費電流の関係及び前記抵抗２２ｃによる電圧降下と前記増幅器３ｃの消費電流の関係とは同様な関係を有している。正常に作動を行う前記増幅器３ａの消費電流は上限及び下限を持ち、それぞれＡＬＭ閾値２５及びＡＬＭ閾値２６として図２中に示されている。該ＡＬＭ閾値２５，２６は前記直交検波器８以降の前記上位信号処理部で受信信号が復調できなくなるレベルで決定される。
【００４１】
前記消費電流に対して、前記ＡＬＭ閾値２５と前記ＡＬＭ閾値２６によって囲まれた領域は３つの領域に分けられ、前記消費電流が小さい領域はＡＬＭ予知領域２７とし、前記消費電流が中間的な値である領域は正常値領域２８とし、前記消費電流が大きい領域はＡＬＭ予知領域２９とされる。
【００４２】
図２中、中間値３０として示された電流値は上記受信機が正常に作動している場合の前記増幅器３ａの消費電流の平均的な値を示し、前記正常値領域２８は前記中間値３０を中心に広がりをもつ。
【００４３】
受信信号レベルの変動に伴い前記消費電流はある幅をもって変動している。前記消費電流に対して前記ＡＬＭ閾値２５以下の領域と前記ＡＬＭ予知領域２７を区別し、消費電流がどの領域に含まれるかを安定に判断する為に、前記ＡＬＭ閾値２５と前記ＡＬＭ予知領域２７の下限値の間には所要の大きさの幅ΔＩ１が設けられ、前記幅ΔＩ１の大きさは、例えば消費電流の変動の幅より大きく設定される。
【００４４】
同様に該ＡＬＭ予知領域２７と前記正常値領域２８を区別する為に幅ΔＩ２が設けられ、該正常値領域２８と前記ＡＬＭ予知領域２９を区別する為に幅ΔＩ３が設けられ、該ＡＬＭ予知領域２９と前記ＡＬＭ閾値２６以上の領域を区別する為に幅ΔＩ４が設けられている。
【００４５】
前記正常値範囲２８の領域の大きさや配置は例えば、様々な信号が上記受信機に受信され上記受信機が正常に作動している状態での前記増幅器３ａの消費電流の平均値や広がりを調べることで決定される。
【００４６】
前記増幅器３ａの消費電流が前記正常値領域２８にある場合は前記増幅器３ａが正常に作動していると判断され、前記消費電流が前記ＡＬＭ予知領域２７或は前記ＡＬＭ予知領域２９にある場合は前記増幅器３ａに異常な傾向が認められると判断され、前記消費電流が前記ＡＬＭ閾値２５以下の領域或は前記ＡＬＭ閾値２６以上の領域にある場合は前記増幅器３ａは異常な状態であると判断され、それぞれの場合に対応する信号が出力端子２４ａから出力される。
【００４７】
尚、前記消費電流が前記正常値範囲２８を外れ前記ＡＬＭ予知領域２７若しくは前記ＡＬＭ予知領域２９の値をとる場合、前記増幅器３ａの異常を予知し、事前の対処により受信処理への影響を未然に防ぐことが可能である。
【００４８】
又、前記ＡＬＭ閾値２６以上の過大な消費電流が流れる場合は、いずれ過大電流により前記増幅器３ａの回路が焼き切れて開放され、前記消費電流は前記ＡＬＭ閾値２５以下に低下し、前記増幅器３ａの故障が検出されるので、前記ＡＬＭ閾値２６は設定しなくてもよい。
【００４９】
同様に前記増幅器３ｂ，３ｃの消費電流の検出がそれぞれ前記比較器２３ｂ，２３ｃによる電圧降下の検出と図２の関係に基づいて行われ、前記増幅器３ｂ，３ｃのそれぞれの異常の有無が検出され、出力端子２４ｂ，２４ｃから異常の有無に対応した信号が出力される。
【００５０】
前記ＲＳＳＩ検出器１６による故障検出は、図３に示す様に従来と同様に行われる。
【００５１】
尚、前記増幅器３ａ，３ｂ，３ｃそれぞれの故障を検出できる様にしたので、例えば前記増幅器３ａが故障した場合であっても、続く受信回路によって所定の強度の信号が得られる場合には、受信作業を継続させる一方で、前記増幅器３ａの異常の調査を行うといった対応が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の実施の形態を示す概略図である。
【図２】本実施の形態に於ける受信機回路の低雑音増幅器の消費電流Ｉと、比較器検出電圧Ｖとの関係を示す線図である。
【図３】受信機に用いられる中間周波増幅器への入力電圧ＶｉｎとＲＳＳＩ値Ｖｏｕｔの関係を示す線図である。
【図４】従来例を示す概略図である。
【符号の説明】
【００５３】
３              低雑音増幅器
３ａ            増幅器
３ｂ            増幅器
３ｃ            増幅器
２０            電源ライン
２１            電源端子
２１ａ          電源端子
２１ｂ          電源端子
２１ｃ          電源端子
２２            抵抗
２２ａ          抵抗
２２ｂ          抵抗
２２ｃ          抵抗
２３            比較器
２３ａ          比較器
２３ｂ          比較器
２３ｃ          比較器
２４            比較器の出力端子
２４ａ          比較器の出力端子
２４ｂ          比較器の出力端子
２４ｃ          比較器の出力端子
２５            ＡＬＭ閾値
２６            ＡＬＭ閾値
２７            ＡＬＭ予知領域
２８            正常値領域
２９            ＡＬＭ予知領域
３０            中間値
【図１】
2006101126.tif 000003
【図２】
2006101126.tif 000004
【図３】
2006101126.tif 000005
【図４】
2006101126.tif 000006